大有可為的新能源

精品文檔-下載后可編輯大有可為的新能源一、太陽是人類的“能源之母”

太陽是一個碩大而熾熱的球體，直徑約為1.39×109m，太陽的表面溫度約為6×103K（熱力學溫標）.越靠近中心溫度越高，中心處的溫度約為2×107Ｋ.在這樣的條件下，太陽的原子被離子化，形成“等離子體”，并且發(fā)生劇烈的熱核聚變反應.根據(jù)推算，太陽每秒向外輻射的總能量高達3.74×1026J，相當于每秒燃燒1.28×1026t標準煤所放出的能量.

通過輻射的方式向四面八方發(fā)射出來的太陽能，經(jīng)過遙遠的路途到達地球.由于太陽到地球的平均距離大約為1.495×108km，而地球本身的平均半徑只有6.37×103km，所以從太陽發(fā)射出來的總能量中，僅有大約二十二億分之一能夠到達地球大氣層.

如圖１所示，太陽輻射進入大氣層后，約有30%被大氣分子和灰塵反射回宇宙空間，約24%被大氣吸收，約46%被地面接受，其中能到達人類居住和生活地區(qū)的太陽能只有到達地球太陽能的5%～6%.然而，就是這5%～6%的能量，比目前全世界每年所用各類型能量的總和還大得多.

從廣義的角度看，太陽能不僅包括直接投射到地球上的太陽輻射熱，而且包括由它所引起的水能、風能、生物質(zhì)能等.現(xiàn)在廣泛開采并使用的石油、天然氣和煤等化石能源，也都來自太陽能.地球上除核能、地熱能和潮汐能以外的所有能量，幾乎都來自太陽，所以太陽是人類的“能源之母”.

二、太陽能是人類未來的理想能源

由于煤炭、石油等資源日益減少，利用這些資源又對環(huán)境造成污染，因此人們十分重視對太陽能的利用，并積極探索各種利用太陽能的方式.地球所接受的太陽能，平均每平方米為1.353kW，這就是所謂的“太陽常量”.也就是說，太陽每秒照射到地球上的能量約為燃燒5×106t煤釋放的能量.地球每年所接收的太陽能至少有6×1017kW?h，相當于燃燒74萬億噸標準煤所釋放的能量.可見利用太陽能的潛力很大，而且開發(fā)太陽能不污染環(huán)境.太陽能將成為未來能源的主流，這已成為人們的共識．

三、利用太陽能的三個方式

1.通過光熱轉(zhuǎn)換把太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能以供利用.例如用太陽灶、太陽能熱水器等裝置把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來做飯、燒水等.也可用集熱器把水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，再推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，這就叫太陽能熱電站.

2.通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能.例如，太陽能電池，把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能.太陽能電池的應用已很廣泛，像人造衛(wèi)星上的電源、太陽能汽車上的電源、計算器上的電源、城市道路路燈的電源等等都可用太陽能電池.

3.通過光化轉(zhuǎn)換裝置把太陽能直接轉(zhuǎn)化成化學能，植物吸收太陽能，發(fā)生光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學能.

使用太陽能的優(yōu)點是：能量巨大、分布廣闊、獲取方便、沒有污染等.不足之處是受氣候等因素影響，長期陰雨會使太陽能熱水器、太陽能路燈等設備無法使用，從而給生產(chǎn)生活帶來不便.落后的經(jīng)濟發(fā)展也會大大制約太陽能的大規(guī)模利用.

四、例題分析

例太陽能的轉(zhuǎn)化：太陽把地面空氣曬熱，太陽能轉(zhuǎn)化為____________；曬熱的空氣上升，空氣流動形成風，又轉(zhuǎn)化為____________；太陽把水面曬熱，并使一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下來，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為____________；植物吸收太陽能，發(fā)生光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為植物的____________；植物作為食物被動物吃掉，又轉(zhuǎn)化為動物的____________；古代的動植物在地質(zhì)變遷中變?yōu)榛剂希D(zhuǎn)化為這些燃料的____________.

解析太陽把地面空氣曬熱，空氣的溫度升高，內(nèi)能增大，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；曬熱的空氣上升，空氣流動形成風，又轉(zhuǎn)化為風能；太陽把水面曬熱，并使一部分蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽升到空中形成云，以雨雪的形式落下來，流入江河，太陽能轉(zhuǎn)化為水能，植物吸收太陽能，發(fā)生光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為植物的化學能